Using a 3-D finite element method (FEM), the biomechanical characteristics of a threaded truncated acetabular component and a porous coated hemispherical acetabular component were studied. The Von-Mises stress/strain patterns in the acetabulum reconstructed with these two different types of cementless acetabular cups were investigated. The geometry and dimensions of human hemi-pelvis used in the present shape modeling for finite element analysis were scanned with a 3-D laser scanner(TDS-9000, Cyberware, USA). The scanned data was numerically handled with a shape modelling software 'Pro-Engineer'. Using 19836, 16853 tetrahedral elements, respectively, the stress and displacement field of the acetabulum reconstructed with the two different types of the acetabular components were computed. While the hemi-sphere component was found to show a relatively similar stress/strain patterns to those in the normal hip, the results with the threaded cup showed a considerably different patterns from those in the normal condition. Several regions in cancellous bone near the threads and the edge of the truncated cup was found to be overstressed, especially in the superior-lateral part of the acetabulum. It was postulated that the excessive reaming-out of subchondral bone layer when the truncated cup was used can cause the presence of these overstressed regions of cancellous bone. This theoretical prediction for the implanted acetabulum appeared to consistent with the pathological observation of proximal/medial migration of the threaded truncated acetabular prostheses in the previous publications.
국내 AEC 산업 분야에 2000 년대 중반부터 그 적극적인 도입이 시작된 BIM 기술은 최첨단 건축, 초대형 건축, 비정형 건축 등을 중심으로 그 도입이 가속화 되어 왔다. 건물 구축 기술의 부족으로 의해 완공률이 낮았던 비정형 건축물들이 BIM 기술의 도입으로 많은 구축 성공 사례가 생기면서 건축가들이 비정형 건축 설계에 활발히 도전하고 있다. 그러나 비정형 설계가 가능한 모델러들은 설계, 시공, 유지관리 등에서의 데이터 관리가 효율적인 BIM 데이터의 구축이 어렵다. 그러므로 본 연구에서는 비정형 모델러에서 생성된 건축 부재 데이터의 BIM 데이터로의 변환 프로세스를 제안하였다. 제안된 프로세스 모델은 비정형 건축 부재를 형성하기 위한 형성 조건 수신부, 건축부재 생성부, 그리고 BIM 데이터 생성부 세가지 부분으로 구성된다. 구체적으로는 NURBS 기반 모델러에서 비정형 슬라브, 기둥, 보 파라메트릭 건축 부재 형성과 BIM 도구로의 데이터 전이 및 BIM 건축 부재 데이터 형성을 위한 프로세스 모델을 제안하며, 이를 실현하기 위한 프로토타입 시스템이 구현되었다.
본 논문은 탁도의 영향으로 사용이 제한적인 수중 광학 카메라의 대안으로 수중 영상 소나(imaging sonar)를 사용하여 수중 물체를 인식하여 추종하는 구조를 제안한다. Part 1에서, 영상 소나의 현실적인 성능을 고려한 2차원 인공 표식의 설계 방법과 인식 방법을 제안한다. 특히 영상 소나와 초음파의 특성을 분석하여 피인식성을 극대화 할 수 있는 재료를 선택하였으며, 물체의 모델링이 쉬운 무지향성이며 단순한 외형을 채택하고, 표식으로 사용이 가능한 영역 기반 특징 요소를 포함한 내부 형태를 제안하였다. 또한 제안한 인공 표식을 실시간으로 인식할 수 있는 방법을 제안하였다. 이 방법은 외곽선 추출, 허프-원-검출기에 의한 유사도 및 위치 추정, 형상 행렬의 비교에 의한 표식의 분류하는 알고리즘을 포함하고 있다. 제안한 인공 표식과 인식 알고리즘의 유용함을 DIDSON (영상 소나)를 사용한 수조 실험으로 검증하였다.
Synchronous multi-pressure measurements were carried out with relatively long time duration for a double-layer reticulated shell roof model in the atmospheric boundary layer wind tunnel. Since the long roof is open at two ends for the storage of coal piles, three different testing cases were considered as the empty roof without coal piles (Case A), half coal piles inside (Case B) and full coal piles inside (Case C). Based on the wind tunnel test results, non-Gaussian time-dependent statistics of net wind pressure on the shell roof were quantified in terms of skewness and kurtosis. It was found that the direct statistical estimation of high-order moments and peak factors is quite sensitive to the duration of wind pressure time-history data. The maximum value of COVs (Coefficients of variations) of high-order moments is up to 1.05 for several measured pressure processes. The Mixture distribution models are proposed for better modeling the distribution of a parent pressure process. With the aid of mixture parent distribution models, the existing translated-peak-process (TPP) method has been revised and improved in the estimation of non-Gaussian peak factors. Finally, non-Gaussian peak factors of wind pressure, particularly for those observed hardening pressure process, were calculated by employing various state-of-the-art methods and compared to the direct statistical analysis of the measured long-duration wind pressure data. The estimated non-Gaussian peak factors for a hardening pressure process at the leading edge of the roof were varying from 3.6229, 3.3693 to 3.3416 corresponding to three different cases of A, B and C.
도심지 모델링과 분석을 효과적으로 수행하기 위해서는 다른 시기나 다른 지역의 추가적인 고해상도 위성영상이 반드시 필요하다. 그러나 같은 지상 개체라 하더라도 서로 다른 영상에서 방사적인 불일치가 존재하며 이는 영상 처리와 분석의 정확도를 저하시키는 원인이 된다. 더욱이 도심지의 경우 건물, 수목, 교량, 기타 구조물 등 높이를 갖는 개체들은 영상 전체에 걸쳐 그림자를 발생시키며 이는 상대 방사 정규화의 질을 저하시킨다. 본 연구에서는 태양과 위성의 기하학적 위치 정보, 부가적인 수치 표고 모델이 없어도 적용이 가능한 단영상 기반의 그림자 추출기법을 적용하고 그림자의 영향을 배제한 선택적인 히스토그램 매칭 기법을 제안하였다. 건물의 에지 버퍼 영역에 대한 인접 정보와 분할을 통해 생성된 객체의 공간 및 분광인자를 이용하여 그림자를 추출한 후, 아스팔트 도로와 같이 그림자로 잘못 추출된 이상 객체를 제거하였다. 최종적으로 그림자 지역이 마스킹 된 Quickbird-2 다시기 영상을 이용하여 비그림자 지역만을 이용하여 선택적 히스토그램 매칭을 수행하였다.
본 연구에서는 북부 미시간지역에 분포하는 세개의 troughes (Marquette, Republic, and Michigan River troughes)가 만나는 지역의 tectonic evolution을 해석하기 위한 stress의 방향 및 변성퇴적암류의 분포를 이해하는데 도움을 주기위하여, 중력탐사를 통하여 연구지역의 기반암구조 및 이를 피복하고 있는 변성퇴적암과의 관계를 해석하였다. 연구지역은 시생대 기반암(Precambrian W)을 원생대의 변성퇴적암이 부정합으로 덮고 있으며, 이들 암석군들은 현저한 밀도의 차이를 보여 본역의 지각구조를 설명하는데 있어서 중력탐사가 효과적이다. $380km^2$에 걸친 연구지역에 340개의 중력기점을 설정하여 측정된 중력은 표준중력 보정과정을 통하여 중력이상도를 작성하였다. Trough내에 퇴적되어 있는 변성퇴적암류를 따라 positive anomaly가 세 trough들의 축을 따라 나타난다. 각 trough들의 지하구조는 Talwani 방법에 의하여 modelling되었으며, 이들의 심도 또한 계산되었다. 그 결과로 Marquette trough는 비대청형으로 남쪽사면에 비하여 북쪽사면이 급경사를 이루고 있다. 세 trough가 합류하는 지점의 기반암구조는 대체로 평평하며, 이것으로 미루어 이 trough들이 거의 동시에 생성되었음을 시사해준다.
본 연구에서는 항공사진과 LiDAR 데이터를 융합하여 항공사진에 나타난 건물의 형상을 표현하는 3차원 선형정보를 추정하기 위하여 두 가지 과정을 수행하였다. 첫째, LiDAR 데이터를 영상과 같은 2D의 투영된 데이터로 만들었다. 이를 위하여 LiDAR 데이터의 특성상 정보가 부족한 건물경계 지역에서 가시성 문제를 해결하기 위해, 가상점을 추가한다. 수정된LiDAR데이터를 불규칙 삼각망으로 구성하고, 영상에서의 가시 삼각형을 판단하여, 영상화소값마다 삼각망 정보를 참조할 수 있게 한다. 둘째, 추출된 가시지역 정보와2D불규칙삼각망을 결합하여 입체영상으로부터3차원 선분을 추출하였다.입체영상에 존재하는 선분은 TIN기반의 정합방법을 사용하였다. TIN기반의 정합조건은 기존의 공액기하 사변형 조건보다 에지정합쌍 탐색율을 약 20% 향상시킬 수 있었다.
영상에 나타나는 자막은 영상과 관계가 있는 정보를 포함한다. 이러한 영상과 관련 있는 정보를 이용하기 위해 영상으로부터 자막을 추출하는 연구는 근래에 들어 활발히 진행되고 있다. 기존의 연구는 일정한 높이의 자막이나 획의 두께를 지닌 자막에서만 정상적인 작동을 한다. 본 논문에서는 일정 크기 이상의 자막에 대해서 적용할 수 있는 크기에 무관한 자막 추출 방법을 제안한다. 먼저, 자막 연결 객체의 패턴 추출을 위해서 자막이 포함된 영상을 수집하고, 신경망을 이용해서 자막의 패턴을 분석한다. 그 후로는 사전에 추출한 패턴을 이용하여 입력 영상에서 자막을 추출한다. 실험에 사용된 영상은 뉴스, 다큐멘터리, 쇼 프로그램과 같은 대중 방송에서 수집하였다. 실험 결과는 다양한 크기의 자막을 포함한 영상을 사용하여 실험하였고, 자막 추출의 결과는 찾아진 연결객체 중에 자막의 비율과 자막 중에 찾아진 자막의 비율로 분석하였다. 실험 결과를 보면 제안한 방법에 의해 다양한 크기의 자막을 추출할 수 있음을 보여준다.
The structural design of offshore installations against explosions has been required to protect vital areas (e.g. control room, worker's area etc.) and minimize the damage from explosion accidents. Because the explosion accident will not only result in significant casualties and economic losses, but also cause serious pollution and damage to surrounding environment and coastal marine ecosystems. Over the past two decades, an incredible efforts was made to develop reliable methods to reduce and manage the explosion risk. Among the methods Quantitative Risk Assessment and Management (QRA&M) is the one of cutting-edge technologies. The explosion risk can be quantitatively assessed by the product of explosion frequency based on probability calculation and consequence analyzed using computer simulations, namely Computational Fluid Dynamics (CFD) and Finite Element Analysis (FEA). However to obtain reliable consequence analysis results by CFD and FEA, uncertainties associate with modeling and simulation are needed to be identified and validated by comparison with experimental data. Therefore, large-scaled explosion test procedure is developed in this study. And developed test procedure can be helpful to obtain precious test data for the validation of consequence analysis using computer simulations, and subsequently allow better assessment and management of explosion risks.
Mandae watershed in Gangwon province has been known as one of soil erosion hot spot watersheds within Hanggang basin. Thus numerous efforts have been made to reduce soil erosion and pollutant loads into receiving watershed. However, proper best management practices have not been suggested because no monitoring flow and water quality data were available. Thus, modeling technique could not be utilized to evaluate water quality issue properly at Mandae watershed to develop and implement the best management practices. In this study, the SWAT model was applied to the Mandae watershed, Gangwon province to evaluate the SWAT prediction ability and water quality improvement with vegetated filter strip (VFS) in this study. The Nash-Sutcliffe model efficiency (NSE) and Coefficient of determination ($R^2$) values for flow simulation were 0.715 and 0.802, respectively, and the NSE and $R^2$ values were 0.903 and 0.920 for T-P simulation indicating the SWAT can be used to simulate flow and T-P with acceptable accuracies. The SWAT model, calibrated for flow and T-P, was used to evaluate water quality improvement with the VFS in agricultural fields. It was found that approximately 56.19 % of T-P could be reduced with vegetated filter strip of 5 m at the edge of agricultural fields within the watershed (34.86 % reduction with VFS of 1m, 48.29 % with VFS of 3 m). As shown in this study, the T-P, which plays key roles in eutrophication in the waterbodies, can be reduced with proper installation of the VFS.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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